CN1316117C - 羊毛防毡缩的整理方法 - Google Patents

Abstract

一种羊毛防毡缩的整理方法，本发明的特点是前处理采用壳聚糖水溶液浸泡，并采用中性蛋白酶和中性脂肪进行酶降解处理，从而使得所处理的羊毛织物防毡缩率小于3%，强力损伤在5%之内，提高羊毛纤维抗起球性2～3级，白度也明显提高，可完全满足机洗的要求。本发明简化了处理过程，缩短了工艺流程，且周期较短，提高了工业化操作的可行性，且没有有害物质的残留，也不会造成环境污染。

Description

羊毛防毡缩的整理方法

技术领域

本发明属于羊毛及羊毛纤维防毡缩的整理方法改进，尤其涉及采用生物酶对羊毛及其纺织物进行防毡缩整理技术。

背景技术

众所周知，羊毛织物在服用或洗涤时，会逐渐发生毡缩及起球现象，即羊毛纤维失去弹性并卷曲，使织物发生紧缩，影响织物的外观和服用性能。所以羊毛织物需进行相应的化学干洗，或者进行极小心的轻微洗涤，而不能“机洗”，使羊毛织物洗涤极不方便。对羊毛防毡缩的研究历时已久，已开发出有多种防毡缩整理技术，归纳起来主要有两大类：一是化学法，二是化学与生物技术结合法。

化学方法包括以下几种：氯化/高聚物树脂法、氧化剂/高聚物树脂法、有机硅一步整理法等。目前，应用最广的是氯化/高聚物树脂法。由于此方法在纺织废水中会产生(可吸收的)有机氯引起污染，对人体有潜在危害，不利于环境保护；同时经这种方法处理后的羊毛纤维容易泛黄、色泽萎暗，造成织物及服装外观差，降低了织物及服装档次，所以，这种方法的缺点是显而易见的。

近年来，随着生物技术的发展以及绿色环保的要求，化学与生物技术结合处理羊毛防毡缩成为研究方向，研究者从羊毛纤维属于天然蛋白质为切入点，开始采用蛋白酶处理羊毛防毡缩整理。蛋白酶是一种具有高催化效率及作用底物高度专一性的生物催化剂，其催化条件相当温和(一般为30-60℃)，可反复使用，排放自然界中可自然降解，完全克服了化学处理法所存在的药品残留问题。其蛋白酶处理后的羊毛织物具有以下特点和性能：可获得持久柔软的手感；光泽明显提高；抗起球性能明显改善。而采用蛋白酶对羊毛进行处理的效果也有不足，其原因是羊毛纤维表面及角质层中含有类脂物和许多胱氨酸二硫键的特殊结构，蛋白酶对其不能降解，而是通过羊毛鳞片与皮质层之间的缝隙进入纤维内部，导致内部的蛋白质发生严重降解，造成纤维强力大幅度下降，而鳞片层损伤很小，所以用这种方法处理防毡缩的效果仍不够理想。因此，在采用蛋白酶对羊毛纤维处理前，须先对羊毛进行前处理。目前应用较多的前处理方法是氯化处理或过一硫酸盐处理，其中氯化处理的效果虽好，但存在有机氯污染的问题；而用过一硫酸盐处理后的羊毛的手感不太理想，损伤严重。

在现有技术中，中国专利(申请号01127109)“羊毛生物改性处理的方法”中介绍了采用“脂肪酶-氧化-蛋白酶-柔软”四步处理进行羊毛的生物改性，其采用的脂肪酶和蛋白酶为碱性，在提高羊毛织物防毡缩和抗起球功能上，取得了一定的效果。其缺点是：由于羊毛纤维耐酸不耐碱的特点，酶的作用不只是降解鳞片，同时也降解纤维内层，所以该工艺会对羊毛产生较大的损伤，加之用到氧化剂处理更加大了对羊毛纤维的损伤；另外该发明中脂肪酶和蛋白酶采用分步处理工艺，使得处理过程繁琐、工艺复杂、且周期较长；该发明中就处理效果的阐述仅提到“提高羊毛织物防毡缩和抗起球功能，取得了一定的效果”，对能否达到可机洗的要求并未说明。

综上所述，现有的羊毛改性处理中大多还都需用氯化方法，其氯化物所造成的环境污染和羊毛中的有机氯化合物残留对人体所产生的潜在危害，导致其应用受到限制。而单纯的蛋白酶羊毛改性处理技术，又达不到理想的防毡缩目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种羊毛防毡缩的整理方法，该方法能使羊毛纤维的强力在损伤较小的前提下，有效提高羊毛的防毡缩能力，且不会造成有害物质的残留和环境污染。

本发明提出的羊毛防毡缩的整理方法，包括有前处理、酶降解处理和柔软处理的步骤，其特点在于，所述的前处理是采用壳聚糖水溶液浸泡10～30分钟，再用水清洗羊毛纤维；其中壳聚糖水溶液的浓度为1～4g/L，温度40～60℃，溶液与羊毛的浴比为12～8∶1。所述的酶降解处理是采用中性蛋白酶和中性脂肪酶在pH6～8、温度40～60℃条件下酶解处理30～90分钟；其中中性蛋白酶在酶处理液中的用量为100～600u/ml，中性脂肪酶在酶处理液中的用量为3～9u/ml，处理液与羊毛浴比为12～8∶1。在所述的酶降解处理与柔软处理之间，需用80～90℃水将羊毛洗涤10～20分钟，以达到灭活和洗涤的目的。

本发明中，酶降解的酶用量多时，降解的时间就短些，用量少时降解的时间就长些；温度高时，处理时间相对短些；温度低时，处理时间相对长些。酶解时合适的浴比为10∶1。本发明酶降解处理中对PH6-8的要求，仅是为了说明本发明所采用的酶是在中性条件下作用，在实际操作中只需要使用普通水即可，无需刻意地检测和调整PH值。本发明中所述的羊毛纤维包括羊毛纱线和羊毛织物，以及与其它纤维的混纺物，而不局限于羊毛单纤维。所述的浴比是溶液与羊毛干重的重量比。

由上述可以看出，本发明的方法与已有技术相比具有以下优点。

本发明中，①前处理采用壳聚糖作为保护剂，目的在于利用壳聚糖的粘性，且容易扩散到羊毛鳞片与皮质层之间，将鳞片与皮质层粘结起来填补它们之间的缝隙，从而降低蛋白酶向羊毛纤维内部的扩散，使蛋白酶的降解作用只发生在羊毛鳞片层，起到保护羊毛内部结构，降低纤维损伤的作用。另外壳聚糖属天然产物，不会造成有害物残留，亦不会影响羊毛自身的品质。②在酶降解处理中根据羊毛“耐酸不耐碱”的特点，有针对性地选择了中性蛋白酶和中性脂肪酶，既减小了反应体系酸碱环境对羊毛的损伤，又无化学药品的使用；脂肪酶与蛋白酶协同作用，脂肪酶先分解羊毛纤维表面类脂物质而不损伤纤维其它结构，对羊毛纤维鳞片层外表面的类脂物质进行分解，从而为蛋白酶降解鳞片层排除了屏蔽层，以利于蛋白酶降解鳞片层，降低羊毛纤维表面的顺逆摩擦效应，消除羊毛纤维发生毡缩的基础，从而达到羊毛纤维防毡缩的目的。③采用脂肪酶和蛋白酶一浴法处理，是利用脂肪酶和蛋白酶的相容性，二者适宜的条件基本相同，同时二者共存不会产生负面效应，而且脂肪酶的降解为蛋白酶发挥作用打下了基础。另外该发明简化了处理过程，缩短了工艺流程，且周期较短，提高了工业化操作的可行性；且本发明没有有害物质的残留，也不会造成环境污染，从而使本发明为羊毛防毡缩的生物整理成为可能。

按照本发明方法处理的羊毛纤维，经检测：其羊毛防毡缩率小于3％，强力损伤在5％之内，提高羊毛纤维抗起球性2～3级，白度也明显提高，可完全满足机洗的要求。

具体实施方式

以下实例中所用试剂说明：

壳聚糖：商品名为壳聚糖，脱乙酰度85％，分子量为56万，浙江澳兴生物科技公司。

中性蛋白酶：商品名为中性蛋白酶，规格10万u/g，无锡酶制剂厂。

中性脂肪酶：商品名为脂肪酶，规格3000u/g，上海丽珠东风生物技术公司。

柔软剂：商品名为柔软剂N100，天津达一琦精细化工有限公司产品。

实例1：全羊毛毛纱规格：66^s澳毛，纺成52支/2股纱。

将20kg预洗涤的上述毛纱置于洗衣机中，内有壳聚糖水溶液240升(含壳聚糖0.96kg)，在60℃条件下浸泡15分钟后，取出毛纱用清水冲洗，再将毛纱置于洗衣机的酶液中进行酶解处理50分钟，酶液中含有1.2kg中性蛋白酶和0.6kg中性脂肪酶，温度为55℃，浴比11∶1，间歇搅拌；处理结束后取出毛纱，用90℃热水冲洗15min；最后用0.5kg柔软剂进行柔软处理，脱水后织造，检测结果见表1。

表1

实例2：全羊毛毛纱规格：60^s国毛毛条，纺成26支/2股纱。

将20kg预洗涤的上述毛纱置于洗衣机中，内有壳聚糖水溶液200升(含有0.6kg壳聚糖)，在50℃条件下间歇搅拌浸润20min后；取出洗涤一次；再将毛纱置入洗衣机的酶液中酶解60min，酶液中含有1.0kg中性蛋白酶和0.5kg中性脂肪酶，温度为45℃，浴比10∶1，间歇搅拌；酶解后的毛纱用85℃热水机洗15min，浴比8∶1；最后用0.4kg柔软剂进行柔软处理，脱水后织造。检测结果见表2。

表2

实例3：毛腈混纺纱规格：毛/腈比例为7/3，纺成36支/2股纱。

将20kg预洗涤的上述毛纱置于洗衣机中，内有壳聚糖水溶液160升(含有0.4kg壳聚糖)，在42℃条件下间歇搅拌浸润20min后；取出洗涤一次；再将毛纱置入洗衣机的酶液中酶解40min，酶液中含有0.6kg中性蛋白酶和0.4kg中性脂肪酶，温度为50℃，浴比10∶1，间歇搅拌；酶解后的毛纱用80℃热水机洗20min，浴比9∶1；最后用0.3kg柔软剂进行柔软处理，脱水后织造。检测结果见表3。

表3

Claims (3)

1、一种羊毛防毡缩的整理方法，包括有前处理、酶降解处理和柔软处理的步骤，其特征在于：所述的前处理是采用壳聚糖水溶液浸泡10-30分钟，再用水清洗羊毛纤维；其中壳聚糖水溶液的浓度为1-4g/L，温度40-60℃，溶液与羊毛的浴比为12-8∶1；所述的酶降解处理是采用中性蛋白酶和中性脂肪酶在pH6-8、温度40-60℃条件下酶降解处理30-90分钟；其中中性蛋白酶在酶处理液中的用量为100-600μ/ml，中性脂肪酶在酶处理液中的用量为3-9μ/ml，处理液与羊毛的浴比为12-8∶1。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述的酶降解处理与柔软处理之间，需用80-90℃水将羊毛纤维洗涤10-20分钟。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在酶降解处理中酶液与羊毛的浴比为10∶1。